Contenu
- Le métabolisme énergétique
- Fermentation Homolactique
- Fermentation Hétérolactique
- Sentir la brûlure
- Chou et Yaourt
La glycolyse est la première étape de la respiration cellulaire et ne nécessite aucun oxygène. La glycolyse convertit une molécule de sucre en deux molécules de pyruvate, produisant également deux molécules d'adénosine triphosphate (ATP) et de nicotinamide adénine dinucléotide (NADH). En l'absence d'oxygène, une cellule peut métaboliser les pyruvates au cours du processus de fermentation.
Le métabolisme énergétique
L’ATP est la molécule de stockage d’énergie de la cellule, tandis que le NADH et sa version oxydée, le NAD +, participent aux réactions cellulaires impliquant le transfert d’électrons, appelées réactions redox. Si de l'oxygène est présent, la cellule peut extraire une énergie chimique substantielle en décomposant le pyruvate au cours du cycle de l'acide citrique, ce qui reconvertit le NADH en NAD +. Sans oxydation, la cellule doit utiliser la fermentation pour oxyder le NADH avant que celle-ci atteigne des niveaux insalubres.
Fermentation Homolactique
Le pyruvate est une molécule à trois carbones que l’enzyme lactate déshydrogénase convertit en lactate par le processus connu sous le nom de fermentation homolactique. Au cours du processus, le NADH est oxydé en NAD +, qui est nécessaire à la glycolyse. En l'absence d'oxygène, la fermentation homolactique empêche le NADH de s'accumuler, ce qui arrêterait la glycolyse et priverait la cellule de sa source d'énergie. La fermentation ne donne aucune molécule d'ATP, mais elle permet à la glycolyse de continuer et de produire un petit filet d'ATP. Dans la fermentation homolactique, le lactate est le seul produit.
Fermentation Hétérolactique
En l'absence d'oxygène, certains organismes tels que la levure peuvent convertir le pyruvate en dioxyde de carbone et en éthanol. Les brasseurs profitent de ce processus pour convertir la purée de céréales en bière. La fermentation hétérolactique se déroule en deux étapes. Tout d'abord, l'enzyme pyruvate déshydrogénase convertit le pyruvate en acétaldéhyde. Dans la deuxième étape, l’enzyme alcool déshydrogénase transfère l’hydrogène de NADH à l’acétaldéhyde, le convertissant en éthanol et en dioxyde de carbone. Le processus régénère également le NAD +, ce qui permet la poursuite de la glycolyse.
Sentir la brûlure
Si vous avez déjà senti que vos muscles brûlaient pendant une activité physique intense, vous ressentiez les effets de la fermentation homolactique dans vos cellules musculaires. Un exercice intense épuise temporairement l’apport en oxygène d’une cellule. Dans ces conditions, les muscles métabolisent le pyruvate en acide lactique, ce qui produit la sensation de brûlure bien connue. Cependant, il s’agit d’une réaction palliative à de faibles niveaux d’oxygène. Sans oxygène, les cellules peuvent mourir rapidement.
Chou et Yaourt
La fermentation anaérobie est utilisée pour créer plusieurs produits alimentaires en plus de la bière. Par exemple, le chou profite de la fermentation pour produire des mets délicats tels que le kimché et la choucroute. Certaines souches de bactéries, notamment Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophiles, convertissent le lait en yaourt par fermentation homolactique. Le processus fige le lait, donne la saveur du yogourt et augmente son acidité, ce qui le rend désagréable pour de nombreuses bactéries nocives.